MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Design Guide
VLT® AutomationDrive FC 301/302
0,25–75 kW
www.danfoss.com/drives
Innehåll |
Design Guide |
|
|
Innehåll
1 Inledning |
8 |
1.1 Syftet med Design Guide |
8 |
1.2 Ytterligare dokumentation |
8 |
1.3 Förkortningar, symboler och konventioner |
8 |
1.4 Definitioner |
9 |
1.5 Dokumentoch programversion |
10 |
1.6 Överensstämmelse med föreskrifter |
10 |
1.6.1 CE-märkning |
10 |
1.6.1.1 Lågspänningsdirektivet |
10 |
1.6.1.2 EMC-direktivet |
10 |
1.6.1.3 Maskindirektivet |
11 |
1.6.2 Uppfyller UL |
11 |
1.6.3 Uppfyller C-tick |
11 |
1.6.4 Uppfyller Marine |
11 |
1.7 Instruktion för avfallshantering |
11 |
1.8 Säkerhet |
11 |
2 Säkerhet |
12 |
2.1 Säkerhetssymboler |
12 |
2.2 Behörig personal |
12 |
2.3 Säkerhetsåtgärder |
12 |
3 Grundläggande driftprinciper |
14 |
3.1 Allmänt |
14 |
3.2 Driftsbeskrivning |
14 |
3.3 Driftsekvens |
14 |
3.3.1 Likriktardelen |
14 |
3.3.2 Mellanliggande del |
14 |
3.3.3 Växelriktardel |
14 |
3.3.4 Bromstillval |
14 |
3.3.5 Lastdelning |
15 |
3.4 Styrgränssnitt |
15 |
3.5 Kopplingsschema |
16 |
3.6 Regulatorer |
18 |
3.6.1 Styrprincip |
18 |
3.6.2 FC 301 kontra FC 302 Styrprincip |
19 |
3.6.3 Styrstruktur i VVCplus |
20 |
3.6.4 Styrstruktur i Flux utan återkoppling (endast FC 302) |
21 |
3.6.5 Styrstruktur i Flux med motoråterkoppling (endast FC 302) |
22 |
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
1 |
Innehåll |
Design Guide |
|
|
3.6.6 PID |
23 |
3.6.6.1 Varvtal PID-styrning |
23 |
3.6.6.2 Finjustering av PID-varvtalsreglering |
26 |
3.6.6.3 Process-PID-styrning |
27 |
3.6.6.4 Avancerad PID-reglering |
28 |
3.6.7 Intern strömreglering i VVCplus-läge |
28 |
3.6.8 Lokalstyrning (Hand On) och Fjärrstyrning (Auto On) |
29 |
3.7 Referenshantering |
30 |
3.7.1 Referenser |
30 |
3.7.2 Referensgränser |
32 |
3.7.3 Skalning av förinställda referenser och bussreferenser |
33 |
3.7.4 Skalning av analog referens och återkoppling och pulsreferens och pulsåter- |
|
koppling |
33 |
3.7.5 Dödband kring noll |
34 |
4 Produktfunktioner |
38 |
4.1 Automatiserade driftfunktioner |
38 |
4.1.1 Kortslutningsskydd |
38 |
4.1.2 Överspänningsskydd |
38 |
4.1.3 Detektering av motorfas saknas |
39 |
4.1.4 Detektering av nätfasobalans |
39 |
4.1.5 Slå på utgången |
39 |
4.1.6 Överbelastningsskydd |
39 |
4.1.7 Låst rotor-funktion |
39 |
4.1.8 Automatisk nedstämpling |
39 |
4.1.9 Automatisk energioptimering |
40 |
4.1.10 Automatisk switchfrekvensmodulering |
40 |
4.1.11 Automatisk nedstämpling för hög bärfrekvens |
40 |
4.1.12 Prestanda vid effektfluktuationer |
40 |
4.1.13 Resonansdämpning |
40 |
4.1.14 Temperaturstyrda fläktar |
40 |
4.1.15 EMC-överensstämmelse |
40 |
4.1.16 Galvanisk isolation av styrplintar |
40 |
4.2 Anpassade tillämpningsfunktioner |
41 |
4.2.1 Automatisk motoranpassning |
41 |
4.2.2 Termiskt motorskydd |
41 |
4.2.3 Nätavbrott |
41 |
4.2.4 Inbyggd PID-regulator |
42 |
4.2.5 Automatisk omstart |
42 |
4.2.6 Flygande start |
42 |
4.2.7 Fullt moment med reducerad hastighet |
42 |
2 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Innehåll |
Design Guide |
|
|
4.2.8 Frekvenshopp |
42 |
4.2.9 Förvärmning av motor |
42 |
4.2.10 Fyra programmerbara inställningar |
42 |
4.2.11 Dynamisk bromsning |
43 |
4.2.12 Styrning av mekanisk broms utan återkoppling |
43 |
4.2.13 Mekanisk bromsstyrning med återkoppling/mekanisk broms vid lyft |
44 |
4.2.14 Smart Logic Control (SLC) |
45 |
4.2.15 Säkert vridmoment av |
46 |
4.3 Danfoss VLT® FlexConcept® |
46 |
5 Systemintegrering |
47 |
5.1 Omgivande miljöförhållanden |
47 |
5.1.1 Fukt |
47 |
5.1.2 Temperatur |
47 |
5.1.3 Temperatur och kylning |
47 |
5.1.4 Manuell nedstämpling |
48 |
5.1.4.1 Nedstämpling för drift vid lågt varvtal |
48 |
5.1.4.2 Nedstämpling för lågt lufttryck |
48 |
5.1.5 Ljudnivå |
49 |
5.1.6 Vibrationer och stötar |
49 |
5.1.7 Aggressiva miljöer |
49 |
5.1.7.1 Gaser |
49 |
5.1.7.2 Exponering för damm |
50 |
5.1.7.3 Omgivningar med explosionsrisk |
50 |
5.1.8 Underhåll |
51 |
5.1.9 Lagring |
51 |
5.2 Allmänt om EMC |
52 |
5.2.1 EMC-testresultat |
53 |
5.2.2 Emissionskrav |
54 |
5.2.3 Immunitetskrav |
54 |
5.2.4 Motorisolering |
55 |
5.2.5 Lagerströmmar i motorn |
56 |
5.3 Nätstörningar/Övertoner |
56 |
5.3.1 Övertonseffekter i ett strömdistributionssystem |
57 |
5.3.2 Övertonsbegränsningar, standard och krav |
57 |
5.3.3 Övertonsbegränsning |
58 |
5.3.4 Övertonsberäkning |
58 |
5.4 Galvanisk isolation (PELV) |
58 |
5.4.1 PELV – Protective Extra Low Voltage |
58 |
5.5 Bromsfunktioner |
59 |
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
3 |
Innehåll |
Design Guide |
|
|
5.5.1 Val av bromsmotstånd |
59 |
6 Produktspecifikationer |
62 |
6.1 Elektriska data |
62 |
6.1.1 Nätförsörjning 200–240 V |
62 |
6.1.2 Nätförsörjning 380–500 V |
64 |
6.1.3 Nätförsörjning 525–600 V (endast FC 302) |
67 |
6.1.4 Nätförsörjning 525–690 V (endast FC 302) |
70 |
6.2 Allmänna specifikationer |
72 |
6.2.1 Nätström |
72 |
6.2.2 Motoreffekt och motordata |
72 |
6.2.3 Omgivande miljöförhållanden |
73 |
6.2.4 Kabelspecifikationer |
73 |
6.2.5 Styrning av ingång/utgång och styrdata |
73 |
6.2.6 Nedstämpling för omgivningstemperaturer |
77 |
6.2.6.1 Nedstämpling för omgivningstemperatur, kapslingstyp A |
77 |
6.2.6.2 Nedstämpling för omgivningstemperaturer, kapslingstyp B |
77 |
6.2.6.3 Nedstämpling för omgivningstemperatur, kapslingstyp C |
80 |
6.2.7 Uppmätta värden för dU/dt-testning |
82 |
6.2.8 Verkningsgrad |
85 |
6.2.9 Ljudnivå |
85 |
7 Så här beställer du |
86 |
7.1 Drive Configurator |
86 |
7.1.1 Typkod |
86 |
7.1.2 Språk |
88 |
7.2 Beställningsnummer |
89 |
7.2.1 Tillval och tillbehör |
89 |
7.2.2 Reservdelar |
91 |
7.2.3 Tillbehörspåsar |
91 |
7.2.4 VLT AutomationDrive FC 301 |
92 |
7.2.5 Bromsmotstånd för FC 302 |
94 |
7.2.6 Andra flat pack-bromsmotstånd |
98 |
7.2.7 Övertonsfilter |
100 |
7.2.8 Sinusfilter |
102 |
7.2.9 dU/dt-filter |
104 |
8 Mekanisk installation |
106 |
8.1 Säkerhet |
106 |
8.2 Dimensioner |
107 |
8.2.1 Mekanisk montering |
109 |
4 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Innehåll |
Design Guide |
|
|
8.2.1.1 Avstånd |
109 |
8.2.1.2 Väggmontering |
109 |
9 Elinstallation |
111 |
9.1 Säkerhet |
111 |
9.2 Kablar |
112 |
9.2.1 Åtdragningsmoment |
112 |
9.2.2 Ingångshål |
113 |
9.2.3 Åtdragning av skydd efter att anslutningar upprättats |
117 |
9.3 Nätanslutning |
117 |
9.3.1 Säkringar och maximalbrytare |
121 |
9.3.1.1 Säkringar |
121 |
9.3.1.2 Rekommendationer |
121 |
9.3.1.3 CE-överensstämmelse |
122 |
9.3.1.4 Uppfyller UL |
125 |
9.4 Motoranslutning |
130 |
9.5 Skydd mot läckström till jord |
133 |
9.6 Ytterligare anslutningar |
134 |
9.6.1 Relä |
134 |
9.6.2 Frånskiljare och kontaktorer |
135 |
9.6.3 Lastdelning |
136 |
9.6.4 Bromsmotstånd |
136 |
9.6.5 PC-programvara |
136 |
9.6.5.1 MCT 10 |
137 |
9.6.5.2 MCT 31 |
137 |
9.6.5.3 Programvaran Harmonic Calculation Software (HCS) |
137 |
9.7 Ytterligare motorinformation |
137 |
9.7.1 Motorkabel |
137 |
9.7.2 Ansluta flera motorer |
138 |
9.8 Säkerhet |
140 |
9.8.1 Test för hög spänning |
140 |
9.8.2 EMC-jordning |
140 |
9.8.3 ADN-korrekt installation |
140 |
10 Tillämpningsexempel |
141 |
10.1 Vanliga tillämpningar |
141 |
10.1.1 Drivsystem med återkoppling |
146 |
10.1.2 Programmering av Momentgräns och stopp |
146 |
10.1.3 Programmering av varvtalsreglering |
147 |
11 Tillval och tillbehör |
149 |
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
5 |
Innehåll |
Design Guide |
|
|
11.1 Kommunikationstillval |
149 |
11.2 I/O, återkopplingsoch säkerhetstillval |
149 |
11.2.1 VLT® modul för generellt I/O-kort MCB 101 |
149 |
11.2.2 VLT® Pulsgivartillval MCB 102 |
151 |
11.2.3 VLT® resolver-tillval MCB 103 |
153 |
11.2.4 VLT® reläkort MCB 105 |
155 |
11.2.5 VLT® Safe PLC-gränssnittstillval MCB 108 |
157 |
11.2.6 VLT® PTC-termistorkort MCB 112 |
158 |
11.2.7 VLT® Extended Relay Card MCB 113 |
159 |
11.2.8 VLT® givaringångstillval MCB 114 |
161 |
11.2.9 VLT® Safe Option MCB 15x |
162 |
11.2.10 VLT® C-tillvalsadapter MCF 106 |
166 |
11.3 Rörelsekontrolltillval |
166 |
11.4 Tillbehör |
168 |
11.4.1 Bromsmotstånd |
168 |
11.4.2 Sinusfilter |
168 |
11.4.3 dU/dt-filter |
168 |
11.4.4 Common Mode-filter |
168 |
11.4.5 Övertonsfilter |
168 |
11.4.6 IP21/typ 1 kapslingssats |
169 |
11.4.7 Fjärrmonteringssats för LCP |
171 |
11.4.8 Monteringsfäste för kapslingstyp A5, B1, B2, C1 och C2 |
171 |
12 Installation och konfiguration av RS-485 |
174 |
12.1 Installation och inställning av |
174 |
12.1.1 Översikt |
174 |
12.2 Nätverksanslutning |
175 |
12.3 Bussavslutning |
175 |
12.4 Installation och konfiguration av RS-485 |
175 |
12.5 Översikt över FC-protokollet |
176 |
12.6 Nätverkskonfiguration |
176 |
12.7 FC-protokollets grundstruktur för meddelanden |
176 |
12.7.1 Innehållet i ett tecken (en byte) |
176 |
12.7.2 Telegramstruktur |
176 |
12.7.3 Telegramlängd (LGE) |
177 |
12.7.4 Frekvensomformarens adress (ADR) |
177 |
12.7.5 Datakontrollbyte (BCC) |
177 |
12.7.6 Datafältet |
178 |
12.7.7 PKE-fältet |
179 |
12.7.8 Parameternummer (PNU) |
179 |
6 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Innehåll |
Design Guide |
|
|
12.7.9 Index (IND) |
179 |
12.7.10 Parametervärde (PWE) |
180 |
12.7.11 Datatyper som stöds |
180 |
12.7.12 Konvertering |
180 |
12.7.13 Processord (PCD) |
181 |
12.8 Exempel |
181 |
12.8.1 Skriva ett parametervärde |
181 |
12.8.2 Läsa ett parametervärde |
181 |
12.9 Översikt över Modbus RTU |
182 |
12.9.1 Antaganden |
182 |
12.9.2 Vad användaren redan bör känna till |
182 |
12.9.3 Översikt över Modbus RTU |
182 |
12.9.4 Frekvensomformare med Modbus RTU |
182 |
12.10 Nätverkskonfiguration |
182 |
12.11 Grundstruktur för Modbus RTU-meddelanden |
183 |
12.11.1 Frekvensomformare med Modbus RTU |
183 |
12.11.2 Meddelandestruktur för Modbus RTU |
183 |
12.11.3 Start-/stoppfält |
183 |
12.11.4 Adressfält |
183 |
12.11.5 Funktionsfält |
184 |
12.11.6 Datafält |
184 |
12.11.7 Fältet CRC-kontroll |
184 |
12.11.8 Adressering av spolregister |
184 |
12.11.9 Styra frekvensomformaren |
185 |
12.11.10 Funktionskoder som stöds av Modbus RTU |
186 |
12.11.11 Modbus--undantagskoder |
186 |
12.12 Åtkomst till parametrar |
186 |
12.12.1 Parameterhantering |
186 |
12.12.2 Datalagring |
186 |
12.12.3 IND (Index) |
187 |
12.12.4 Textblock |
187 |
12.12.5 Konverteringsfaktor |
187 |
12.12.6 Parametervärden |
187 |
12.13 Danfoss FC-styrprofil |
187 |
12.13.1 Styrord enligt FC-profil (8-10 Styrprofil = FC-profile) |
187 |
12.13.2 Statusord enligt FC-profil (STW) (8-10 Styrprofil = FC-profil) |
189 |
12.13.3 Varvtalsreferens för buss |
190 |
12.13.4 Styrord enligt PROFIdrive-profilen (CTW) |
190 |
12.13.5 Statusord enligt PROFIdrive-profil (STW) |
192 |
Index |
194 |
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
7 |
Inledning |
Design Guide |
|
|
1 |
1 |
1 Inledning |
|
|
1.1 Syftet med Design Guide
Design Guide innehåller den information som krävs för integrering av frekvensomformaren i en mängd olika tillämpningar.
VLT® är ett registrerat varumärke.
1.2 Ytterligare dokumentation
Det finns ytterligare dokumentation som hjälper dig att förstå frekvensomformarens avancerade funktioner, programmering och överensstämmelse med krav.
•Handboken innehåller detaljerade anvisningar för hur du installerar och startar frekvensomformaren.
•Programmeringshandboken innehåller detaljerad information om hur du arbetar med parametrar och många tillämpningsexempel.
•Handboken för VLT® Säkert vridmoment av innehåller information om hur du använder Danfoss frekvensomformare i funktionssäkerhetstillämpningar.
•Du kan få tag på ytterligare dokumentation och handböcker via Danfoss. Se danfoss.com/Product/ Literature/Technical+Documentation.htm för listor.
•De beskrivna procedurerna gäller inte alltid helt och fullt om du använder viss tillvalsutrustning. Glöm inte att kontrollera de specifika krav som beskrivs i instruktionerna som medföljer tillvalsutrustningen.
Kontakta en Danfoss-leverantör eller besök
www.danfoss.com om du vill ha ytterligare information.
1.3Förkortningar, symboler och konventioner
Konventioner
Numrerade listor används för procedurer. Punktlistor används för annan information och för beskrivning av illustrationer.
Kursiv text används för
•hänvisningar
•länk
•fotnot
•parameternamn, parametergruppens namn, parameteralternativ
60° AVM |
60° Asynkron vektor modulering |
A |
Ampere/AMP |
|
|
AC |
Växelström |
|
|
AD |
Frånluft |
|
|
AI |
Analog ingång |
|
|
AMA |
Automatisk motoranpassning |
|
|
AWG |
American Wire Gauge |
|
|
°C |
Grader Celsius |
CD |
Konstant urladdning |
|
|
CM |
Common mode |
|
|
CT |
Konstant moment |
|
|
DC |
Likström |
|
|
DI |
Digital ingång |
|
|
DM |
Differential mode |
|
|
D-TYP |
Beror på frekvensomformaren |
|
|
EMC |
Elektromagnetisk kompatibilitet |
|
|
ETR |
Elektronisk-termiskt relä |
|
|
fJOG |
Motorfrekvensen när joggfunktion aktiveras |
|
|
fM |
Motorfrekvens |
|
|
fMAX |
Den maximala utfrekvens som frekvensom- |
|
formaren använder på denna utgång. |
|
|
fMIN |
Den minimala motorfrekvensen från frekven- |
|
somformaren. |
|
|
fM,N |
Nominell motorfrekvens |
|
|
FC |
Frekvensomformare |
g |
Gram |
Hiperface® |
Hiperface® är ett registrerat varumärke som |
|
tillhör Stegmann |
hk |
Hästkraft |
HTL |
HTL-pulsgivarpulser (10–30 V) – högspännings- |
|
transistorlogik |
Hz |
Hertz |
IINV |
Nominell växelriktarutström |
|
|
ILIM |
Strömgräns |
|
|
IM,N |
Nominell motorström |
|
|
IVLT,MAX |
Den maximala utströmmen |
|
|
IVLT,N |
Den nominella utströmmen från frekvensom- |
|
formaren |
kHz |
Kilohertz |
|
|
LCP |
Lokal manöverpanel |
|
|
lsb |
Den minst signifikanta biten (least significant |
|
bit) |
|
|
m |
Meter |
|
|
mA |
Milliampere |
|
|
MCM |
Mille Circular Mil |
|
|
MCT |
Rörelsekontrollverktyg |
|
|
mH |
Millihenry-induktans |
|
|
min |
Minut |
|
|
ms |
Millisekund |
|
|
8 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Inledning |
Design Guide |
|
|
msb |
Den mest signifikanta biten (most significant |
|
bit) |
ηVLT |
Frekvensomformarens verkningsgrad |
|
definierad som förhållandet mellan utgående |
|
och ingående effekt |
nF |
Nanofarad |
NLCP |
Numerisk lokal manöverpanel (NLCP) |
Nm |
Newtonmeter |
ns |
Synkront motorvarvtal |
Online-/offline- |
Ändringar av onlineparametrar aktiveras |
parametrar |
omedelbart efter det att datavärdet ändrats. |
Pbr,cont. |
Bromsmotståndets märkeffekt (genomsnittlig |
|
effekt vid kontinuerlig bromsning) |
PCB |
Kretskort |
PCD |
Processdata |
PELV |
Protective Extra Low Voltage |
Pm |
Frekvensomformarens nominella uteffekt som |
|
HÖ |
PM,N |
Nominell motoreffekt |
|
|
PM-motor |
Permanentmagnetmotor |
Process-PID |
PID-regulatorn upprätthåller önskat varvtal, |
|
tryck, temperatur osv. |
Rbr,nom |
Det nominella (rekommenderade) motstånds- |
|
värdet som säkerställer en bromseffekt på |
|
motoraxeln på 150/160 % under 1 minut. |
RCD |
Jordfelsbrytare |
Regen |
Regenerativa plintar |
Rmin |
Minsta tillåtna bromsmotståndsvärde enligt |
|
frekvensomformaren |
|
|
RMS |
Effektivvärde |
|
|
varv/minut |
Varv per minut |
|
|
Rrec |
Bromsmotståndets motståndsvärde och |
|
motstånd |
|
|
s |
Sekund |
|
|
SFAVM |
Stator Flux-orienterad Asynkron Vektor |
|
Modulering |
|
|
STW |
Statusord |
|
|
SMPS |
Strömförsörjning i switchläge |
|
|
THD |
Total övertonsdistorsion |
|
|
TLIM |
Momentgräns |
|
|
TTL |
TTL-pulsgivarpulser (5 V) – transistor-transis- |
|
torlogik |
|
|
UM,N |
Nominell motorspänning |
|
|
V |
Volt |
|
|
VT |
variabelt moment |
|
|
VVCplus |
Voltage Vector Control |
Tabell 1.1 Förkortningar
Följande symboler används i det här dokumentet:
VARNING
Indikerar en potentiellt farlig situation som kan leda till dödsfall eller allvarliga personskador.
|
|
1 |
1 |
|
FÖRSIKTIGT |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
Indikerar en potentiellt farlig situation som kan leda till mindre eller måttliga personskador. Symbolen kan också användas för att uppmärksamma tillvägagångssätt som inte är säkra.
OBS!
Indikerar viktig information, inklusive situationer som kan leda till skador på utrustning eller egendom.
1.4 Definitioner
Utrullning
Motoraxeln är i fritt läge. Inget moment på motorn.
Bromsmotstånd
Bromsmotståndet är en modul som kan absorbera bromseffekten som genereras vid regenerativ bromsning. Denna regenerativa bromseffekt höjer mellankretsspänningen. En bromschopper ser till att effekten avsätts i bromsmotståndet.
CT-kurva
Konstant moment används för tillämpningar med t.ex. transportband, förträngningspumpar och kranar.
Initiering
Om initiering utförs (14-22 Driftläge) återställs frekvensomformaren till fabriksinställningarna.
Intermittent driftcykel
Ett intermittent driftvärde avser en serie driftcykler. Varje cykel består av en period med och en period utan belastning. Driften kan vara endera periodisk eller ickeperiodisk.
Meny
Spara parameterinställningarna i fyra menyer. Byt mellan de fyra parameterinställningarna och redigera en uppsättning medan en annan uppsättning är aktiv.
Eftersläpningskompensation
Frekvensomformaren kompenserar eftersläpningen med ett frekvenstillskott som följer den uppmätta motorbelastningen vilket håller motorvarvtalet närmast konstant.
Smart Logic Control (SLC)
SLC är en sekvens av användardefinierade åtgärder som utförs när motsvarande användardefinierad händelse utvärderas som sann av Smart Logic Controller. (Parametergrupp 13-** Smart Logic.
FC-standardbuss
Inkluderar RS-485-buss med FC-protokoll eller MCprotokoll. Se 8-30 Protokoll.
Termistor
Ett temperaturberoende motstånd som placeras där temperaturen ska övervakas (frekvensomformare eller motor).
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
9 |
Inledning |
Design Guide |
|
|
1 1 Tripp
Ett tillstånd som uppstår vid felsituationer, exempelvis när frekvensomformaren utsätts för överhettning eller när frekvensomformaren skyddar motorn, processen eller mekanismen. Omstart förhindras tills orsaken till felet har försvunnit och trippläget annulleras genom återställning eller, i vissa fall, programmeras för automatisk återställning. Tripp får inte användas för personlig säkerhet.
Tripp låst
Ett läge som uppstår vid felsituationer när frekvensomformaren skyddar sig själv, och som kräver fysiska ingrepp, exempelvis om frekvensomformaren utsatts för kortslutning vid utgången. En fastlåst tripp kan annulleras genom att slå av nätspänningen, eliminera felorsaken och ansluta frekvensomformaren på nytt. Omstart förhindras tills trippläget annulleras genom återställning eller, i vissa fall, genom programmerad automatisk återställning. Tripp får inte användas för personlig säkerhet.
VT-kurva
Variabel momentkurva. Används för pumpar och fläktar.
Effektfaktor
Den sanna effektfaktorn (lambda) tar alla övertoner med i beräkningen och är alltid mindre än effektfaktorn (cos-fi) som endast beaktar de första övertonerna för ström och spänning.
cosϕ = |
P kW |
= |
Uλ x Iλ x cosϕ |
|
P kVA |
|
Uλ x Iλ |
Cosfi kallas även förskjuten effektfaktor.
Både lambda och cosfi för Danfoss VLT®-frekvensom- formare anges i kapitel 6.2.1 Nätström.
Effektfaktorn indikerar i vilken grad frekvensomformaren belastar nätförsörjningen.
Ju lägre effektfaktor, desto högre IRMS vid samma kWeffekt.
Dessutom visar en hög effektfaktor att övertonsströmmarna är låga.
Alla Danfoss-frekvensomformare har inbyggda likströmsspolar i DC-bussen för att ge hög effektfaktor och minska THD på nätet.
1.5 Dokumentoch programversion
Denna handbok granskas och uppdateras regelbundet. Förslag på förbättringar tas tacksamt emot. Tabell 1.2 visar dokumentversionen och motsvarande programversion.
Utgåva |
Anmärkningar |
Programversion |
MG33BFxx |
Ersätter MG33BExx |
6,72 |
|
|
|
Tabell 1.2 Dokumentoch programversion
1.6 Överensstämmelse med föreskrifter
Frekvensomformare är konstruerade i överensstämmelse med de direktiv som beskrivs i detta avsnitt.
1.6.1 CE-märkning
CE-märket (Conformité Européenne) anger att produkttillverkaren följer alla gällande EU-direktiv. De tre EU-direktiv som gäller utformning och tillverkning av frekvensomformare är lågspänningsdirektivet, EMC-direktivet, och (för enheter med integrerad säkerhetsfunktion) maskindirektivet.
CE-märkningen är avsedd att undanröja tekniska hinder för den fria rörligheten mellan EUoch EFTA-länder på den inre marknaden. CE-märkningen avser inte produktens kvalitet. Märkningen ger inte heller någon information om produktens tekniska specifikationer.
1.6.1.1 Lågspänningsdirektivet
Frekvensomformare klassificeras som elektroniska komponenter och måste vara CE-märkta i enlighet med lågspänningsdirektivet. Direktivet omfattar all elektrisk utrustning avsedd för 50–1000 V AC och 75–1600 V DC.
Direktivet gör gällande att utrustningen måste utformas på ett sådant sätt att säkerhet och hälsa för personer och djur inte riskeras, liksom materiella tillgångar, när utrustningen installeras korrekt, underhålls ordentligt och används som avsett. Danfoss CE-märkning uppfyller lågspänningsdirektivet och en försäkran om överensstämmelse med direktivet kan utfärdas på begäran.
1.6.1.2 EMC-direktivet
Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) innebär att elektromagnetiska störningar mellan apparater inte påverkar deras prestanda negativt. Det grundläggande skyddskravet i EMC-direktivet 2004/108/EG anger att enheter som genererar elektromagnetiska störningar (EMI), eller vars drift kan påverkas av EMI, måste vara konstruerade för att begränsa generering av elektromagnetiska störningar och ska ha en lämplig immunitetsklass för EMI när de installeras korrekt, underhålls och används som avsett.
En frekvensomformare kan användas som fristående enhet eller som en del av en mer omfattande anläggning. Enheter som används fristående eller som en del av ett system måste vara CE-märkta. System måste inte vara CEmärkta, men måste uppfylla EMC-direktivets grundläggande skyddskrav.
10 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Inledning |
Design Guide |
|
|
1.6.1.3 Maskindirektivet
Frekvensomformare klassificeras som elektroniska komponenter som lyder under lågspänningsdirektivet, men frekvensomformare med integrerad säkerhetsfunktion måste uppfylla maskindirektivet 2006/42/EG. Frekvensomformare som saknar säkerhetsfunktion omfattas inte av maskindirektivet. Om en frekvensomformare integreras i ett maskinsystem, ger Danfoss information om vilka säkerhetsbestämmelser som gäller för frekvensomformaren.
Maskindirektivet 2006/42/EG gäller maskiner som består av ett antal sammankopplade komponenter eller enheter varav minst en kan utföra mekanisk rörelse. Direktivet gör gällande att utrustningen måste utformas på ett sådant sätt att säkerhet och hälsa för personer och djur inte riskeras, liksom materiella tillgångar, när utrustningen installeras korrekt, underhålls ordentligt och används som avsett.
När frekvensomformare används i maskiner med minst en rörlig del, måste maskintillverkaren tillhandahålla en deklaration som informerar om att maskinen uppfyller alla relevanta lagar och säkerhetsföreskrifter. Danfoss CEmärkningar uppfyller maskindirektivet för frekvensomformare som har en integrerad säkerhetsfunktion och tillhandahåller en försäkran om överensstämmelse på begäran.
1.6.2 Uppfyller UL
UL-klassad
Bild 1.1 UL
OBS!
Frekvensomformare med kapslingstyp T7 (525–690 V) är inte certifierade för UL.
Frekvensomformaren uppfyller kraven i UL508C. Mer information finns i avsnittet Termiskt motorskydd i Design Guide.
1.6.3Uppfyller C-tick
1.6.4Uppfyller Marine
Mer information om överensstämmelse med den europeiska överenskommelsen om transport av farligt gods (ADN) finns i kapitel 9.8.3 ADN-korrekt installation.
1.7 Instruktion för avfallshantering |
1 |
1 |
|
|
|
Utrustning som innehåller elektriska komponenter får inte hanteras på samma sätt som hushållsavfall.
Sortera det separat i enlighet med gällande lokal lagstiftning.
Tabell 1.3 Instruktion för avfallshantering
1.8 Säkerhet
Frekvensomformare innehåller högspänningskomponenter och kan ge livshotande skador om de hanteras felaktigt. Enbart utbildade tekniker får installera och köra utrustningen. Inget reparationsarbete får utföras utan att frekvensomformaren har gjorts strömlös och att den föreskrivna tidsperioden har förflutit (så att den lagrade energin kan avges).
Se Handboken, som levereras med enheten och finns tillgänglig online för:
•urladdningstid och
•detaljerade säkerhetsanvisningar och varningar.
För att frekvensomformaren ska kunna köras säkert måste alla säkerhetsföreskrifter och säkerhetsmeddelanden följas.
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
11 |
Säkerhet |
Design Guide |
|
|
2 Säkerhet
2 2
2.1 Säkerhetssymboler
Följande symboler används i det här dokumentet:
VARNING
Indikerar en potentiellt farlig situation som kan leda till dödsfall eller allvarliga personskador.
FÖRSIKTIGT
Indikerar en potentiellt farlig situation som kan leda till mindre eller måttliga personskador. Symbolen kan också användas för att uppmärksamma tillvägagångssätt som inte är säkra.
OBS!
Indikerar viktig information, inklusive situationer som kan leda till skador på utrustning eller egendom.
VARNING
OAVSIKTLIG START
När frekvensomformaren är ansluten till växelströmsnätet kan motorn starta när som helst, vilket orsakar risk för dödsfall, allvarliga personskador eller materiella skador. Motorn starta med hjälp av en extern brytare, ett seriellt buss-kommando, en ingångsreferenssignal från LCP, eller ett uppklarat feltillstånd.
1.Koppla ur frekvensomformaren från nätanslutningen när hänsyn till personsäkerhet gör det nödvändigt att undvika oavsiktlig motorstart.
2.Tryck på [Av] på LCP, innan du programmerar parametrarna.
3.Frekvensomformaren, motorn och all annan elektrisk utrustning måste vara driftklara när frekvensomformaren ansluts till växelströmsnätet.
2.2 Behörig personal
Korrekt och säker transport, lagring, installation, styrning och underhåll krävs för problemfri och säker drift av frekvensomformaren. Endast behörig personal får installera och använda denna utrustning.
Behörig personal definieras som utbildade medarbetare med behörighet att installera, driftsätta och underhålla utrustning, system och kretsar i enlighet med gällande lagar och bestämmelser. Dessutom måste personalen vara införstådd med de instruktioner och säkerhetsåtgärder som beskrivs I detta dokument.
2.3 Säkerhetsåtgärder
VARNING
HÖG SPÄNNING
Frekvensomformare innehåller hög spänning när de är anslutna till växelströmsnätet. Om installation, driftsättning och underhåll inte utförs av utbildad personal kan det leda till dödsfall eller allvarliga personskador.
•Installation, driftsättning och underhåll får endast utföras av behörig personal.
VARNING
URLADDNINGSTID
Frekvensomformaren har DC-busskondensatorer som kan behålla sin spänning även när nätspänningen kopplats från. Om du inte väntar den angivna tiden efter att strömmen bryts innan service eller reparationsarbete påbörjas kan det leda till dödsfall eller allvarliga personskador.
1.Stoppa motorn.
2.Koppla från nätspänningen, permanentmagnetmotorer och externa DC-bussförsörjningar, inklusive reservbatterier, UPS och DC-bussans- lutningar till andra frekvensomformare.
3.Vänta tills kondensatorerna är helt urladdade innan underhåll eller reparationsarbete utförs. Information om väntetiderna finns i Tabell 2.1.
Spänning [V] |
Minsta väntetid (minuter) |
||
|
|
|
|
|
4 |
7 |
15 |
|
|
|
|
200-240 |
0,25–3,7 kW |
|
5,5–37 kW |
|
|
|
|
380-500 |
0,25–7,5 kW |
|
11–75 kW |
|
|
|
|
525-600 |
0,75–7,5 kW |
|
11–75 kW |
|
|
|
|
525-690 |
|
1,5–7,5 kW |
11–75 kW |
|
|
|
|
Högspänning kan finnas kvar även om varningslysdioderna är släckta.
Tabell 2.1 Urladdningstid
12 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Säkerhet |
Design Guide |
|
|
VARNING
VARNING FÖR LÄCKSTRÖM
Läckström överstiger 3,5 mA. Om frekvensomformaren 2 2 inte jordas korrekt kan det leda till dödsfall eller
allvarliga personskador.
•En certifierad elinstallatör ska säkerställa att utrustningen har korrekt jordning.
VARNING
FARLIG UTRUSTNING
Kontakt med roterande axlar och elektrisk utrustning kan leda till dödsfall eller allvarliga personskador.
•Säkerställ att endast utbildad och behörig personal utför installation, driftsättning och underhåll.
•Kontrollera att elektriskt arbete följer gällande nationella och lokala elsäkerhetsföreskrifter.
•Följ procedurerna i denna handbok.
FÖRSIKTIGT
ROTERANDE DELAR
Oavsiktlig rotation av permanentmagnetmotorer utgör en risk för personskador och materiella skador.
•Säkerställ att permanentmagnetmotorer blockeras för att förhindra oavsiktlig rotation.
FÖRSIKTIGT
RISK FÖR FARA I HÄNDELSE AV INTERNT FEL
Risk för personskador om frekvensomformaren inte är korrekt försluten.
•Innan du kopplar på strömmen ska du säkerställa att alla skyddskåpor sitter på plats och är säkrade.
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
13 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
3 Grundläggande driftprinciper
3.1 Allmänt
3 3 Detta avsnitt innehåller en översikt över frekvensomformarens viktigaste delar och kretsar. Det beskriver interna elektriska funktioner och signalbehandling. Det beskriver också den interna styrstrukturen.
Dessutom beskrivs automatiserade funktioner och tillvalsfunktioner för frekvensomformaren, som kan användas för att utforma kraftfulla driftsystem med sofistikerade regleringsoch statusrapporteringsfunktioner.
3.2 Driftsbeskrivning
Frekvensomformaren ger en reglerad mängd växelström från elnätet till en vanlig trefas-induktionsmotor för att styra motorvarvtalet. Frekvensomformaren försörjer motorn med variabel frekvens och spänning.
Frekvensomformaren består av fyra huvudmoduler.
•Likriktare
•Mellankrets
•Växelriktare
•Styrning och reglering
Avsnitten kapitel 3.3 Driftsekvens behandlar dessa moduler mer utförligt och beskriver hur effektoch styrsignaler rör sig i frekvensomformaren.
3.3 Driftsekvens
3.3.1 Likriktardelen
När nätströmmen ansluts till frekvensomformaren för första gången, går den in via ingångsplintarna (L1, L2 och L3) och vidare till brytaren och/eller RFI-filtervalet, beroende på hur enheten är konfigurerad.
3.3.2 Mellanliggande del
Efter likriktardelen passerar spänningen till den mellanliggande delen. Denna likriktade spänningen jämnas ut av en sinusfilterkrets som består av DC-bussinduktorn och DCkondensatorbanken.
DC-bussinduktorn ger serieimpedans till varierande ström. Detta underlättar den filtreringen och minskar övertonsstörningarna på ingångsväxelströmmens vågform som normalt finns i likriktarkretsar.
3.3.3 Växelriktardel
I växelriktardelen börjar IGBT-modulerna att växla för att skapa utgångsvågformen när ett körkommando och en varvtalsreferens finns tillgängliga. Vågformen som genereras av Danfoss VVCplus PWM-principen på styrkortet ger optimal prestanda och minimala förluster i motorn.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.3.4 Bromstillval |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
För frekvensomformare som är utrustade med tillvalet |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dynamisk broms, inkluderas en broms-IGBT tillsammans |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
med plint 81(R-) och 82(R+) för att ansluta ett externt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bromsmotstånd. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ändamålet med broms-IGBT är att minska spänningen i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mellankretsen när den maximala spänningsgränsen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
överskrids. Detta görs genom att växla det externt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
monterade motståndet över DC-bussen för att ta bort |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
överskottslikspänning på busskondensatorerna. Överskotts- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
spänning på DC-bussen uppstår vanligen när negativ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
belastning orsakar att regenerativ energi sänds tillbaka till |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DC-bussen. Detta inträffar till exempel när lasten driver |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
motorn och och får spänningen att återgå till DC- |
Bild 3.1 Intern styrlogik |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
busskretsen. |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
Att placera bromsmotståndet externt har fördelen att det går att välja motstånd baserat på tillämpningens behov, så att energin avsätts utanför manöverpanelen och frekvensomformaren skyddas mot överhettning om bromsmotståndet överbelastas.
Broms-IGBT-växelsignalen kommer från styrkortet och levereras till broms-IGBT via effektkortet och växelriktarkortet. Dessutom övervakar effektoch styrkorten bromsIGBT och bromsmotståndsanslutningen avseende kortslutning och överbelastning.
3.3.5 Lastdelning
Enheter med inbyggt lastdelningstillval innehåller plintarna
(+) 89 DC och (–) 88 DC. I frekvensomformaren ansluter dessa plintar till DC-bussen framför DC-bussreaktorn och busskondensatorerna.
Lastdelningsplintar kan användas med två olika konfigurationer.
Med den ena metoden används plintarna för att koppla ihop flera frekvensomformares DC-busskretsar. På så sätt kan en enhet som är i regenerativt läge dela sin överskottsbusspänning med en annan enhet som kör en motor. Lastdelning på detta sätt kan minska behovet av externa dynamiska bromsmotstånd och samtidigt spara energi. Teoretiskt är antalet enheter som kan anslutas på detta sätt obegränsat, men alla enheter måste ha samma märkspänning. Beroende på storlek och antal enheter kan det dessutom vara nödvändigt att installera likströmsreaktorer och likströmssäkringar i DC-bussens anslutningar och växelströmsreaktorer på nätet. Innan du genomför en sådan konfiguration måste du göra specifika överväganden och kontakta en tillämpningskonstruktör från Danfoss.
Med den andra metoden får frekvensomformaren ström enbart från en likströmskälla. Detta är lite mer komplicerat. Först och främst krävs en likströmskälla. Därefter krävs ett sätt att mjukladda DC-bussen vid start. Sedan krävs en spänningskälla för att driva fläktarna inuti enheten. Innan du genomför denna konfiguration ska du kontakta en tillämpningskonstruktör från Danfoss.
3.4 Styrgränssnitt
3.4.1 Styrprincip
Frekvensomformaren tar emot styrindata från flera källor.
• |
Lokal manöverpanel (Hand-läge) |
3 |
3 |
•Programmerbara analoga, digitala och analoga/ digitala styrplintar (läget Auto)
•RS 485-, USBeller seriell kommunikationsportar (läget Auto)
Korrekt anslutna och programmerade styrplintar ger återkopplings-, referensoch andra ingångssignaler till frekvensomformaren: utgångsstatus och feltillstånd från frekvensomformaren , reläer som används för extrautrustning och gränssnitt för seriell kommunikation. En gemensam 24 V-ledning ingår också. Du kan programmera styrplintarna för olika funktioner genom att välja parametertillval via den lokala manöverpanelen (LCP) på enhetens framsida eller externa källor. Majoriteten av styrkabeldragningen görs av kunden om det inte beställs från fabriken.
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
15 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
|
3.5 |
Kopplingsschema |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-phase |
91 |
(L1) |
|
|
|
|
|
|
(U) 96 |
|
|
|
92 |
(L2) |
|
|
|
|
|
|
(V) 97 |
|
|
3 |
3 |
power |
|
|
|
|
|
|
|
|||
93 |
(L3) |
|
|
|
|
|
|
(W) 98 |
|
|||
input |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
95 |
PE |
|
|
|
|
|
|
(PE) 99 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Motor |
|||||
|
|
|
|
|
|
Switch Mode |
|
|||||
|
|
DC bus |
88 |
(-) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Power Supply |
|
|
|||||
|
|
|
89 |
(+) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
10 V DC |
|
24 V DC |
(R+) 82 |
Brake |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
15 mA |
130/200 mA |
|
resistor |
|
|
|
|
50 |
(+10 V OUT) |
|
+ |
- |
+ |
- |
|
||
|
|
+10 V DC |
|
(R-) 81 |
|
|||||||
|
|
|
|
S201 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0/-10 V DC- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53 |
(A IN) |
<![if ! IE]> <![endif]>2 1 |
<![if ! IE]> <![endif]>ON |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+10 V DC |
ON=0/4-20 mA |
|
|
relay1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
0/4-20 mA |
|
|
S202 |
|
|
|
03 |
|
||
|
|
|
|
|
OFF=0/-10 V DC - |
|
|
|
||||
|
|
0/-10 V DC - |
54 |
(A IN) |
<![if ! IE]> <![endif]>2 1 |
<![if ! IE]> <![endif]>ON |
+10 V DC |
|
|
02 |
240 V AC, 2 A |
|
|
|
+10 V DC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0/4-20 mA |
55 |
(COM A IN) |
|
|
|
|
|
01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
(+24 V OUT) |
|
|
|
|
|
* relay2 |
|
|
|
|
|
|
06 |
240 V AC, 2 A |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
(+24 V OUT) |
|
P 5-00 |
|
|
|
05 |
400 V AC, 2 A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
(D IN) |
|
24 V (NPN) |
|
|
|
04 |
|
|
0 V (PNP) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
(D IN) |
|
24 V (NPN) |
|
|
|
(COM A OUT) 39 |
Analog Output |
|
0 V (PNP) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
0/4-20 mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
(A OUT) 42 |
|
20 |
(COM D IN) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
27 |
(D IN/OUT) |
|
24 V (NPN) |
S801 |
|
|
|
|
24 V |
0 V (PNP) |
|
ON=Terminated |
|
||||
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>2 1 |
<![if ! IE]> <![endif]>ON |
|
|||
|
|
|
|
OFF=Open |
|
|||
* |
|
0 V |
|
5V |
|
|
|
|
|
|
24 V (NPN) |
|
|
|
|
|
|
29 |
(D IN/OUT) |
|
|
|
|
|
|
|
24 V |
0 V (PNP) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S801 |
0 V |
|
|
|
|
0 V |
|
RS-485 |
|
|
RS-485 |
|
|
|
|
|
|
(N RS-485) 69 |
|||
|
|
|
24 V (NPN) |
Interface |
|
|||
32 |
(D IN) |
|
|
|
|
|||
|
0 V (PNP) |
|
|
|
(P RS-485) 68 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
33 |
(D IN) |
|
24 V (NPN) |
|
|
|
(COM RS-485) 61 |
** |
|
0 V (PNP) |
|
|
|
: Chassis |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
(D IN) |
|
|
|
|
|
|
: Ground |
37 |
|
|
|
|
|
|
|
<![endif]>130BD599.10
Bild 3.2 Grundläggande kopplingsschema
A = analog, D = digital
*Plint 37 (tillval) används för Säkert vridmoment av. Installationsinstruktioner för Säkert vridmoment av finns i Handbok för Säkert vridmoment av för Danfoss VLT®-frekvensomformare. Plint 37 finns inte på FC 301 (utom kapsling av typen A1). Relä 2 och Plint 29, har ingen funktion i FC 301.
**Anslut inte kabelskärmen.
16 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
|
2 |
<![if ! IE]> <![endif]>130BD529.11 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
3 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
11 |
|
L1 |
|
|
|
L2 |
|
U |
|
L3 |
|
|
|
|
V |
|
|
PE |
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
PE |
|
|
|
8 |
|
|
|
7 |
|
1 |
PLC |
7 |
Motor, 3-fas och PE (skärmad) |
|
2 |
Frekvensomformare |
8 |
Nät, 3-fas och förstärkt PE (inte skärmad) |
|
3 |
Utgångskontaktor |
9 |
Styrkablar (skärmade) |
|
4 |
Kabelklämma |
10 |
Potentialutjämning min. 16 mm2 (0,025 tum) |
|
5 |
Kabelisolering (skalad) |
11 |
Avstånd mellan styrkabel, motorkabel och nätkabel: |
|
6 |
Kabelförskruvning |
Minst 200 mm |
||
|
||||
|
|
|
|
Bild 3.3 EMC-korrekt elektrisk anslutning
Mer information om EMC finns i kapitel 4.1.15 EMC-överensstämmelse.
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
17 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
OBS!
EMC-STÖRNINGAR
Använd skärmade kablar för motoroch styrkablar och separera kablar för ingångsström, motorledningar och styrkablar. Oisolerade ström-, motor-, och styrkablar kan
3 3 leda till oönskad funktion eller försämrad prestanda. Minst 200 mm avstånd måste finnas mellan nät-, motoroch styrkablar.
3.6 Regulatorer
3.6.1 Styrprincip
En frekvensomformare omvandlar växelspänning från nätspänningen till likspänning och ändrar därefter denna till en reglerbar växelspänning med reglerbar amplitud och frekvens.
Motorn försörjs med variabel spänning/ström och frekvens, vilket ger möjlighet till variabel varvtalsreglering av trefasasynkronmotorer av standardtyp och permanentmagnetmotorer.
Frekvensomformaren kan styra antingen motoraxelns varvtal eller moment. Inställningen av 1-00 Konfigurationsläge anger vilken typ av styrning som ska användas.
Varvtalsreglering
Det finns 2 typer av varvtalsreglering:
•Varvtalsreglering utan återkoppling, vilket inte kräver någon motoråterkoppling (givarlös).
Momentstyrning
Momentstyrningsfunktionen används i tillämpningar där momentet på motorns drivaxel styr tillämpning som spänningskontroll. Momentstyrning kan väljas i
1-00 Konfigurationsläge, antingen i VVCplus [4] Moment utan återkoppling eller Flödesstyrning med återkoppling med [2] varvtalsåterkoppling. Momentinställningen görs genom att ställa in en referens som styrs analogt, digitalt eller via buss. Varvtalsgränsens begränsningsfaktor ställs in i
4-21 Gränsfaktorkälla, varvtal. När momentstyrning används rekommenderas det att utföra en fullständig AMAprocedur eftersom korrekta motordata är viktigt för optimal prestanda.
•Återkoppling i Flux-läge med pulsgivaråterkoppling ger överlägsen prestanda i alla fyra kvadranter samt i alla motorvarvtal.
•Utan återkoppling i VVCplus-läge. Funktionen används i mekaniska robusta tillämpningar men noggrannheten är begränsad. Momentfunktion utan återkoppling fungerar bara i en rotationsriktning. Momentet beräknas baserat på aktuell intern mätning i frekvensomformaren.
Varvtalsoch momentreferens
Referensen för dessa styrningar kan antingen vara en enkel referens eller vara en summering av olika referenser med relativa viktningar. Hur referenser hanteras förklaras närmare i kapitel 3.7 Referenshantering.
•PID-reglering av varvtal med återkoppling kräver en varvtalsåterkopplingssignal på en av ingångarna. En korrekt optimerad styrning med återkoppling ger en bättre noggrannhet än en styrning utan återkoppling.
Väljer vilken ingång som ska användas som varvtals-PID för återkopplingen i 7-00 Varvtal PID-återkopplingskälla.
18 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
3.6.2 FC 301 kontra FC 302 Styrprincip
FC 301 är en frekvensomformare för allmänna tillämpningar med variabelt varvtal. Styrprincipen baseras på Voltage Vector Control (VVCplus).
FC 301 kan hantera både asynkrona motorer och PM-motorer.
Strömavkänningsprincipen i FC 301 är baserad på strömmätningen i DC-bussen eller motorfasen. Jordfelsskyddet på 3 3 motorsidan löses genom en avsatureringskrets i IGBT:erna ansluten till styrkortet.
Kortslutningsbeteendet i FC 301 beror på strömomvandlaren i den positiva DC-bussen och omättat skydd med återkoppling från de tre lägre IGBT-enheterna och bromsen.
Bild 3.4 Styrprincip FC 301
FC 302 är en frekvensomformare med höga prestanda för krävande tillämpningar. Frekvensomformaren kan hantera olika motorstyrningsprinciper, till exempel U/f specialmotordrift, VVCplus och fluxvektormotorstyrning.
FC 302 kan hantera såväl synkrona permanentmagnetmotorer (borstlösa servomotorer) som normala burlindade asynkronmotorer.
Kortslutning i FC 302 beror på de 3 strömomvandlarna i motorfasen och omättat skydd med återkoppling från bromsen.
Bild 3.5 Styrprincip FC 302
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
19 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
3.6.3 Styrstruktur i VVCplus
3 3
Bild 3.6 Styrstruktur i VVCplus-konfigurationer med och utan återkoppling
I Aktiva/inaktiva parametrar i olika styrningslägen för frekvensomformare i Programmeringshandboken finns en översikt över tillgänglig styrningskonfiguration, beroende på inställningen av växelströmsmotor eller PM-motor (ej särpräglad). I den konfiguration som visas i Bild 3.6, är 1-01 Motorstyrningsprincip satt till [1] VVCplus och 1-00 Konfigurationsläge är satt till [0] Varvtal utan återkoppling. Resulterande referens från referenshanteringssystemet tas emot och matas genom rampoch varvtalsgränsen innan den skickas till motorstyrningen. Utgående värde från motorstyrningen begränsas sedan av den maximala frekvensgränsen.
Om 1-00 Konfigurationsläge har satts till [1] Varvtal med återkoppling kommer den resulterande referensen att skickas från rampoch varvtalsgränsen till en varvtal PID-styrning. Varvtal PID-styrningsparametrar finns i parametergruppen 7-0* Varvtal PID-styrning. Resulterande referens från varvtal PID-styrningen skickas till motorstyrningen och begränsas av frekvensgränsen.
Välj [3] Process i 1-00 Konfigurationsläge för att använda process-PID-styrningen för styrning med återkoppling, t.ex. av varvtal eller tryck i den styrda tillämpningen. Process-PID-parametrarna finns i parametergrupp 7-2* Processtyrning. Återkoppling och
7-3* Process-PID regl.
20 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
3.6.4 Styrstruktur i Flux utan återkoppling (endast FC 302)
3 3
Bild 3.7 Styrstruktur i konfigurationerna Flux utan återkoppling och med återkoppling.
I Aktiva/inaktiva parametrar i olika styrningslägen för frekvensomformare i Programmeringshandboken finns en översikt över tillgänglig styrningskonfiguration, beroende på inställningen av växelströmsmotor eller PM-motor (ej särpräglad). I den visade konfigurationen har 1-01 Motorstyrningsprincip satts till [2] Flux utan återkoppling och 1-00 Konfigurationsläge till [0] Varvtal utan återkoppling. Resulterande referens från referenshanteringssystemet matas genom rampoch varvtalsgränsen i enlighet med angivna parameterinställningar.
En beräknad varvtalsåterkoppling genereras och skickas till varvtals-PID för styrning av den utgående frekvensen. Varvtals-PID måste ställas in med parametrarna P, I, och D (parametergrupp 7-0* Varvtal, PID-reg).
Välj [3] Process i 1-00 Konfigurationsläge för att använda process-PID-styrning för styrning med återkoppling, t.ex. av varvtal eller tryck i den styrda tillämpningen. Process-PID-parametrarna finns i parametergruppen 7-2* Processregl. Återkoppling och
7-3* Process-PID regl.
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
21 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
3.6.5 Styrstruktur i Flux med motoråterkoppling (endast FC 302)
3 3
Bild 3.8 Styrstruktur i konfigurationen Flux med motoråterkoppling (endast tillgänglig i FC 302):
I Aktiva/inaktiva parametrar i olika styrningslägen för frekvensomformare i Programmeringshandboken finns en översikt över tillgänglig styrningskonfiguration, beroende på inställningen av växelströmsmotor eller PM-motor (ej särpräglad). I den visade konfigurationen har 1-01 Motorstyrningsprincip angetts till [3] Flux med motoråterk. och 1-00 Konfigurationsläge till [1] Varvtal med återkoppling.
Motorstyrningen i den här konfigurationen använder en återkopplingssignal från en pulsgivare eller resolver monterad direkt på motorn (som ställs in i 1-02 Flux motoråterkopplingskälla).
Välj [1] Varvtal med återkoppling i 1-00 Konfigurationsläge för att använda den resulterande referensen som insignal till varvtal PID-styrningen. Varvtal PID-styrningens parametrar finns i parametergrupp 7-0* varvtal, PID-reg.
Välj [2] Moment i 1-00 Konfigurationsläge om du direkt vill använda resulterande referens som momentreferens. Momentstyrningen kan endast väljas i konfigurationen Flux m. motoråterk. (1-01 Motorstyrningsprincip). När detta läge valts använder referensen enheten Nm. Den kräver ingen momentåterkoppling eftersom det verkliga momentet beräknas baserat på aktuell mätning av frekvensomformaren.
Välj [3] Process i 1-00 Konfigurationsläge för att använda process-PID-styrningen för styrning med återkoppling, t.ex. av varvtal eller en processvariabel i den styrda tillämpningen.
22 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
3.6.6 PID
3.6.6.1 Varvtal PID-styrning
Varvtal PID-styrningen bibehåller ett konstant motorvarvtal, oberoende av att motorbelastningen varierar.
|
|
|
|
|
3 |
3 |
1-00 Konfigurationsläge |
1-01 Motorstyrningsprincip |
|
|
|||
U/f |
VVCplus |
Flux utan återkoppling |
Flux m. motoråterk. |
|
|
|
|
|
|
||||
[0] Varvtal utan återkoppling |
AKTIV |
AKTIV |
AKTIV |
Saknas |
|
|
[1] Varvtal med återk. |
Saknas |
Inte aktiv |
Saknas |
AKTIV |
|
|
[2] Moment |
Saknas |
Saknas |
Saknas |
Inte aktiv |
|
|
[3] Process |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
Saknas |
|
|
[4] Mom u återkoppl. |
Saknas |
Inte aktiv |
Saknas |
Saknas |
|
|
[5] Fädning |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
|
|
[6] Yt-winder |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
Saknas |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[7] Utökad PID-vrvtl OL |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
Inte aktiv |
Saknas |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[8] Utökad PID-vrvtl CL |
Saknas |
Inte aktiv |
Saknas |
Inte aktiv |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabell 3.1 Styrkonfigurationer med aktiv varvtalsreglering
"Saknas" innebär att det aktuella läget inte är tillgängligt alls. "Inte aktiv" innebär att det aktuella läget är tillgängligt, men att varvtalsreglering inte är aktiv i detta läge.
OBS!
Varvtalsreglerings-PID fungerar med standardparameterinställningarna, men justering av parametrarna rekommenderas för optimering av motorstyrningens prestanda. De två Flux-motorstyrningsprinciperna är särskilt beroende av korrekt finjustering för att kunna ge bästa möjliga resultat.
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
23 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
Tabell 3.2 sammanfattar de egenskaper som kan anges för varvtalsreglering. I VLT® AutomationDrive FC 301/FC 302 Programmeringshandboken finns information om programmering.
|
|
|
|
Parameter |
Funktionsbeskrivning |
|
|
|
|
|
7-00 Varvtal PID-återkopplingskälla |
Välj vilken ingång som varvtals-PID ska hämta sin återkoppling från. |
|
3 |
|
3 |
|
7-02 Varvtal, prop. PID-förstärkning |
Ju högre värde, desto snabbare styrning. Ett för högt värde kan dock leda till |
|
|
|
|
svängningar. |
|
||
|
|
|
|
7-03 Varvtal, PID-integraltid |
Eliminerar varvtalsfel i steady state. Ett lägre värde innebär snabb reaktion. Ett för lågt |
|
|
|
|
|
värde kan dock leda till svängningar. |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-04 Varvtal, PID-derivatatid |
Ger en förstärkning i proportion till återkopplingens förändringsfrekvens. En inställning |
|
|
|
|
|
|
på noll inaktiverar differentiatorn. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Om förändringar i referens eller återkoppling sker snabbt i en tillämpning (vilket innebär |
|
|
|
|
|
|
att felet förändras snabbt) blir differentiatorn snart alltför dominerande. Detta beror på |
|
|
|
|
|
7-05 Varvtal, PID-diff.förstärkn.gräns |
att den reagerar på förändringar i felet. Ju snabbare felet förändras, desto starkare blir |
|
|
|
|
|
differentiatorförstärkningen. Differentiatorförstärkningen kan således begränsas till att |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
tillåta inställning av lämplig derivatatid för långsamma förändringar och en lämplig |
|
|
|
|
|
|
snabb förstärkning för snabba förändringar. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ett lågpassfilter som dämpar svängningar hos återkopplingssignalen och förbättrar |
|
|
|
|
|
|
prestanda i steady state. Men för lång filtertid försämrar dynamiska prestanda för varvtal |
|
|
|
|
|
|
PID-styrningen. |
|
|
|
|
|
|
Praktiska inställningar av parameter 7-06 tagna från antalet pulser per varv från |
|
|
|
|
|
7-06 Varvtal, PID-lågpassfiltertid |
pulsgivaren (PPR): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pulsgivare PPR |
7-06 Varvtal, PID-lågpassfiltertid |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
512 |
10 ms |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1024 |
5 ms |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2048 |
2 ms |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4096 |
1 ms |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-07 Varvtalsåterkoppling utväxling |
Frekvensomformaren multiplicerar varvtalsåterkopplingen med detta förhållande. |
|
|
|
|
|
7-08 Varvtal, PID-frammatningsfaktor |
Referenssignalen förbikopplar varvtalsregleringen med det angivna värdet. Detta filter |
|
|
|
|
|
|
ökar de dynamiska prestanda för varvtalsregleringsslingan. |
|
|
|
|
|
7-09 Speed PID Error Correction w/ Ramp |
Varvtalsfelet mellan ramp och faktiskt varvtal mäts mot inställningen i denna parameter. |
|
|
|
|
|
|
Om varvtalsfelet överskrider denna parameterinställning kommer varvtalsfelet att |
|
|
|
|
|
|
korrigeras via rampning på ett kontrollerat sätt. |
Tabell 3.2 Relevanta parametrar för varvtalsreglering
24 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
Programmera i angiven ordningsföljd (se förklaringar till inställningarna i Programmeringshandboken)
I Tabell 3.3 förutsätts det att alla andra parametrar och brytare behåller sina fabriksinställningar.
Funktion |
Parameter |
Inställning |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) Kontrollera att motorn går korrekt. Gör följande: |
|
|
|
|
|
|
|
Ange motorparametrarna med hjälp av märkskyltsdata |
1-2* |
Enligt uppgifterna på motorns märkskylt |
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||
Utför automatisk motoranpassning |
1-29 Automatisk |
[1] Aktivera fullständig AMA |
|||||
|
|
|
|
||||
|
motoranpassning (AMA) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) Kontrollera att motorn går och att pulsgivaren är rätt ansluten. Gör följande: |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Tryck på [Hand On] på LCP. Kontrollera att motorn körs |
|
Ange en positiv referens. |
|
|
|
|
|
och observera i vilken riktning den roterar (hädanefter |
|
|
|
|
|
|
|
benämnd "positiv riktning"). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gå till 16-20 Motorvinkel. Vrid motorn långsamt i positiv |
16-20 Motorvinkel |
Saknas (skrivskyddad parameter) Obs: Ett ökande |
|
|
|
|
|
riktning. Den måste vridas så långsamt (endast ett fåtal |
|
värde spiller över vid 65535 och börjar på nytt vid 0. |
|
|
|
|
|
varv/minut) att det går att avgöra om värdet i |
|
|
|
|
|
|
|
16-20 Motorvinkel ökar eller minskar. |
|
|
|
|
|
|
|
Om 16-20 Motorvinkel minskar ska du ändra pulsgivarens |
5-71 Plint 32/33, pulsgi- |
[1] Moturs (om 16-20 Motorvinkel minskar) |
|
|
|
|
|
rotationsriktning i 5-71 Plint 32/33, pulsgivarriktning. |
varriktning |
|
|
|
|
|
|
3) Kontrollera att gränserna för frekvensomformaren ligger inom säkerhetsintervallet |
|
|
|
|
|
||
Ange acceptabla gränser för referenserna. |
3-02 Minimireferens |
0 varv/minut (standard) |
|
|
|
|
|
|
3-03 Maximireferens |
1 500 varv/minut, varv per minut (standard) |
|
|
|
|
|
Kontrollera att rampinställningarna ligger inom frekven- |
3-41 Ramp 1, |
fabriksinställning |
|
|
|
|
|
somformarens kapacitet och tillåtna driftspecifikationer |
uppramptid |
fabriksinställning |
|
|
|
|
|
för tillämpningen. |
3-42 Ramp 1, |
|
|
|
|
|
|
|
nedramptid |
|
|
|
|
|
|
Ange acceptabla gränser för motorvarvtal och frekvens. |
4-11 Motorvarvtal, nedre |
0 varv/minut (standard) |
|
|
|
|
|
|
gräns [rpm] |
1 500 varv/minut |
|
|
|
|
|
|
4-13 Motorvarvtal, övre |
60 Hz (standard 132 Hz) |
|
|
|
|
|
|
gräns [rpm] |
|
|
|
|
|
|
|
4-19 Max. utfrekvens |
|
|
|
|
|
|
4) Konfigurera varvtalsregleringen och välj motorstyrningsprincipen |
|
|
|
|
|
||
Aktivering av varvtalsreglering |
1-00 Konfigurationsläge |
[1] Varvtal med återk. |
|
|
|
|
|
Val av motorstyrningsprincip |
1-01 Motorstyrnings- |
[3] Flux m. motoråterk. |
|
|
|
|
|
|
princip |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5) Konfigurera och skala referensen för varvtalsregleringen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ange Analog ingång 53 som referenskälla |
3-15 Referensresurs 1 |
Behövs ej (standard) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Skala analog ingång 53 0 varv/minut (0 V) till 1 500 varv/ |
6-1* |
Behövs ej (standard) |
|
|
|
|
|
minut (10 V) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6) Konfigurera 24 V HTL-pulsgivarsignalen som återkoppling för motorstyrning och varvtalsreglering |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ställ in de digitala ingångarna 32 och 33 som HTL- |
5-14 Plint 32, digital |
[0] Ingen funktion (standard) |
|
|
|
|
|
pulsgivaringångar |
ingång |
|
|
|
|
|
|
|
5-15 Plint 33, digital |
|
|
|
|
|
|
|
ingång |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Välj plint 32/33 som motoråterkoppling |
1-02 Flux motoråter- |
Behövs ej (standard) |
|
|
|
|
|
|
kopplingskälla |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Välj plint 32/33 som varvtals-PID-återkoppling |
7-00 Varvtal PID- |
Behövs ej (standard) |
|
|
|
|
|
|
återkopplingskälla |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7) Finjustera PID-parametrarna för varvtalsreglering |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Använd riktlinjerna för finjustering när de behövs, eller |
7-0* |
Se riktlinjerna |
|
|
|
|
|
gör justeringen manuellt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8) Spara om du vill slutföra |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Spara parameterinställningen i LCP för senare bruk |
0-50 LCP-kopiering |
[1] Alla till LCP |
|
|
|
|
Tabell 3.3 Programmeringsordning
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
25 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
3.6.6.2 Finjustering av PID-varvtalsreglering
Följande riktlinjer för finjustering är relevanta när en av Flux-motorstyrningsprinciperna används för tillämpningar där belastningen huvudsakligen är trög (lite friktion).
3 |
3 |
|
Värdet för |
30-83 Varvtal, prop. PID-förstärkning är beroende |
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
av den kombinerade trögheten hos motor och belastning, |
||||
|
|
|
och den valda bandbredden kan beräknas med följande |
||||
|
|
|
formel: |
|
|
|
|
|
|
Par.. 7ì 02 = |
|
Total tröghet kgm2 x par . 1ì 25 |
x Bandbredd rad / s |
||
|
|
|
Par.. 1ì 20 x 9550 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OBS! |
|
|
|
|
1-20 Motoreffekt [kW] är motoreffekten i [kW] (dvs. ange "4" kW i stället för "4 000" W i formeln).
20 rad/s är ett praktiskt värde för bandbredden. Kontrollera resultatet från beräkningen av 7-02 Varvtal, prop. PIDförstärkning i med följande formel (behövs inte om du använder återkoppling med hög upplösning, till exempel SinCos):
Par.. 7ì 02MAX = |
0.01 x 4 x Pulsgivare Upplösning x Par.. 7ì 06 |
x |
|
2 x π |
|||
|
|
Max. moment rippel %
Det rekommenderade startvärdet för 7-06 Varvtal, PIDlågpassfiltertid är 5 ms (lägre pulsgivarupplösning kräver ett högre filtervärde). Vanligen är en maximal momentrippel på 3 % godtagbar. För inkrementella pulsgivare hittas pulsgivarupplösningen i antingen
5-70 Plint 32/33 pulser per varv (24 V HTL på frekvensomformare av standardtyp) eller 17-11 Upplösning (PPR) (5 V TTL för pulsgivartillvalet MCB 102).
I allmänhet avgörs den praktiska maximigränsen för
7-02 Varvtal, prop. PID-förstärkning av pulsgivarupplösningen och filtertiden för återkopplingen, men även andra faktorer hos tillämpningen kan begränsa 7-02 Varvtal, prop. PID-förstärkning till ett lägre värde.
För att minimera toppspänningen kan 7-03 Varvtal, PIDintegraltid ställas in på ca 2,5 sekunder (varierar beroende på tillämpning).
Ange 7-04 Varvtal, PID-derivatatid till 0 tills allt annat har finjusterats. Vid behov avslutar du finjusteringen genom att experimentera med små stegvisa förändringar av den här inställningen.
26 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
3.6.6.3 Process-PID-styrning
Använd process-PID-styrningen för att styra tillämpningsparametrar som kan mätas med en givare (t.ex. tryck, temperatur, flöde) och påverkas av den anslutna motorn via en pump, fläkt eller annat.
Tabell 3.4 visar de styrkonfigurationer där processreglering är möjlig. När en motorstyrningsprincip av typen fluxvektor
används måste du också tänka på att justera PID-parametrarna för varvtalsreglering. Information om var varvtalsregleringen 3 3
är aktiv finns i kapitel 3.6 Regulatorer.
1-00 Konfigurationsläge |
1-01 Motorstyrningsprincip |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U/f |
VVCplus |
Flux utan återkoppling |
Flux m. motoråterk. |
[3] Process |
Inte aktiv |
Process |
Process och varvtal |
Process och varvtal |
|
|
|
|
|
Tabell 3.4 Styrkonfigurationer med processreglering
OBS!
Processreglerings-PID fungerar med standardparameterinställningarna, men justering av parametrarna rekommenderas för optimering av applikationsstyrningens prestanda. De två Flux-motorstyrningsprinciperna är speciellt beroende av korrekt finjustering av varvtalsreglerings-PID (innan processreglerings-PID finjusteras) för att kunna ge bästa möjliga resultat.
Bild 3.9 Diagram över Process-PID-styrning
Tabell 3.5sammanfattar egenskaper som kan konfigureras för processregleringen.
Parameter |
Funktionsbeskrivning |
|
7-20 |
Processregl. m. 1 återk.signal |
Välj från vilken källa (dvs. analog ingång eller pulsingång) process-PID ska hämta sin |
|
|
återkoppling |
7-22 |
Processregl. m. 2 återk.signaler |
Tillval: Avgör om (och varifrån) process-PID bör få en ytterligare återkopplingssignal. Om |
|
|
en extra återkopplingskälla väljs kommer de två återkopplingssignalerna att adderas innan |
|
|
de används för process-PID-styrningen. |
7-30 |
Norm./inv. regl. av process-PID |
Under [0] normal drift reagerar processregleringen med en ökning av motorvarvtalet om |
|
|
återkopplingen sjunker under referensen. I samma situation, men under [1] inverterad drift, |
|
|
kommer processregleringen i stället att reagera med ett minskande motorvarvtal. |
7-31 |
Anti-windup för process-PID |
Anti-windup-funktionen säkerställer att integratorn får en förstärkning som motsvarar |
|
|
aktuell frekvens när en frekvensgräns eller en momentgräns har uppnåtts. På så sätt |
|
|
undviker man integrering med ett fel som ändå inte kan kompenseras med en ändring av |
|
|
varvtalet. Du kan inaktivera funktionen genom att [0] Av. |
MG33BF07 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
27 |
|
|
|
|
Grundläggande driftprincipe... |
Design Guide |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Parameter |
Funktionsbeskrivning |
|
|
|
|
7-32 Regulatorstartvärde för process-PID |
I en del applikationer kan det ta mycket lång tid att nå det nödvändiga varvtalet eller |
|
|
|
|
|
börvärdet. I sådana tillämpningar kan det vara en fördel att fastställa ett bestämt |
|
|
|
|
|
motorvarvtal från frekvensomformaren innan processregleringen aktiveras. Detta görs |
|
|
|
|
|
genom att ange ett process-PID-startvärde (varvtal) i 7-32 Regulatorstartvärde för process- |
3 |
|
3 |
|
|
PID. |
|
|
7-33 Prop. först. för process-PID |
Ju högre värde, desto snabbare styrning. Ett för högt värde kan dock leda till svängningar. |
||
|
|
|
|
7-34 I-tid för process-PID |
Eliminerar varvtalsfel i steady state. Ett lägre värde innebär snabb reaktion. Ett för lågt |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
värde kan dock leda till svängningar. |
|
|
|
|
7-35 D-tid för process-PID |
Ger en förstärkning i proportion till återkopplingens förändringsfrekvens. En inställning på |
|
|
|
|
|
noll inaktiverar differentiatorn. |
|
|
|
|
7-36 Process-PID först.gräns för diff. |
Om förändringar i referens eller återkoppling sker snabbt i en tillämpning (vilket innebär |
|
|
|
|
|
att felet förändras snabbt) blir differentiatorn snart alltför dominerande. Detta beror på att |
|
|
|
|
|
den reagerar på förändringar i felet. Ju snabbare felet förändras, desto starkare blir |
|
|
|
|
|
differentiatorförstärkningen. Differentiatorförstärkningen kan således begränsas till att |
|
|
|
|
|
tillåta inställning av lämplig derivatatid för långsamma förändringar. |
|
|
|
|
7-38 Feed forward faktor för process-PID |
I tillämpningar där det finns en god (och ungefärligen linjär) korrelation mellan processre- |
|
|
|
|
|
ferensen och motorvarvtalet som krävs för att erhålla referensen, kan frammatningsfaktorn |
|
|
|
|
|
användas för att uppnå bättre dynamiska prestanda hos process-PID-styrningen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5-54 Pulsfilter, tidskonstant nr 29 (Puls-plint |
Ett lågpassfilter kan dämpa svängningar i strömmens/spänningens återkopplingssignal. |
|
|
|
|
29), |
Denna tidskonstant är ett uttryck för varvtalsgränsen för de ripplar som uppträder på |
|
|
|
|
5-59 Pulsfilter, tidskonstant nr 33 (Puls-plint |
återkopplingssignalen. |
|
|
|
|
33), |
Exempel: Om lågpassfiltret har ställts in på 0,1 sekunder, blir gränshastigheten 10 rad/s |
|
|
|
|
6-16 Plint 53, tidskonstant för filter (Analog |
(motsvarande 0,1 s), vilket motsvarar (10/(2 x π)) = 1,6 Hz. Detta innebär att alla strömmar/ |
|
|
|
|
plint 53), |
spänningar som varierar med en frekvens överstigande 1,6 Hz dämpas av filtret. Styrning |
|
|
|
|
6-26 Plint 54, tidskonstant för filter (Analog |
utförs enbart på en återkopplingssignal som varierar med en frekvens (ett varvtal) på |
|
|
|
|
plint 54) |
under 1,6 Hz. |
|
|
|
|
6-36 Plint X30/11, tidskonstant för filter |
Lågpassfiltret förbättrar prestanda i steady state, men om en för lång filtertid väljs kommer |
|
|
|
|
6-46 Plint X30/12, tidskonstant för filter |
dynamiska prestanda för process-PID-styrning att försämras. |
|
|
|
|
35-46 Term. X48/2 Filter Time Constant |
|
|
|
|
|
|
|
Tabell 3.5 Relevanta parametrar för processreglering
3.6.6.4 Avancerad PID-reglering
I VLT® AutomationDrive FC 301/FC 302 Programmeringshandboken finns information om avancerade PID-regleringsparametrar
3.6.7 Intern strömreglering i VVCplus-läge
När motorströmmen/momentet överstiger momentgränserna som är programmerade i 4-16 Momentgräns, motordrift, 4-17 Momentgräns, generatordrift och 4-18 Strömbegränsning aktiveras den inbyggda strömbegränsningsstyrningen. När frekvensomformaren körs på strömgränsen med motordrift eller återkopplingsdrift, försöker den att så snabbt som möjligt komma under de programmerade momentgränserna utan att förlora kontrollen över motorn.
28 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Med ensamrätt. |
MG33BF07 |